等摩尔连续变化法测定磺基水扬酸合铁的组成及稳定
磺基水杨酸铁(Ⅲ)配离子的组成和稳定常数的测定
实验六 磺基水杨酸铁(Ⅲ)配离子的组成和稳定常数的测定一、实验目的1.采用浓度连续变更法测量配合物的组成和配位化合物的稳定常数。
2.学习分光光度计的使用及实验数据的处理方法。
二、实验原理磺基水杨酸与Fe 3+离子可形成稳定的配合物:起始浓度/mol·dm -3 c 0 0 平衡浓度/ mol·dm -3 c-c α c α c α()n eq Leq eqc c c K ⋅=MML (表观)不稳 或()eq neq Leqc c c K MLM⋅=(表观)稳97.21010⋅=(表观)稳稳K K当pH=2~3时,生成1:1型紫红色螯合物ML ,其表观稳定常数:2MLM 1ααc c c c K eq eqL eq -=⋅=稳 121-DDD =αα配合物的解离度:—朗伯比尔定律:有色溶液的吸光度D 与溶液的浓度成正比()1 c b D ⋅⋅=ε当温度、液层厚度及溶液性质一定时,()1式可写成:()2 kc D =以吸光度D 为纵坐标,以配体的物质的量分数为横坐标作图。
n n ML L M +LM ML n n +三、实验内容1.溶液的配制(1)配制3dm mol 0010.0-⋅ +3Fe溶液:准确吸取35.00cm 3dmmol 0100.0-⋅()()244SO Fe NH 溶液于350cm 容量瓶中,用3dmmol 0100.0-⋅4HClO 溶液稀释至刻度,摇匀备用。
(2)配制3dm mol 0010.0-⋅磺基水杨酸溶液:准确吸取35.00cm 3dm mol 0100.0-⋅磺基水杨酸溶液于350cm 容量瓶中,用3dm mol 0100.0-⋅4HClO 溶液稀释至刻度,摇匀备用。
2.浓度连续变更法配制配离子溶液及吸光度的测定(1)按下表配制溶液于310.00cm 比色管中,注意比色管编号,用3dm mol 0100.0-⋅4HClO 溶液稀释至310.00cm 刻度线,摇匀。
实验十五_磺基水杨酸和铁(III)配合物的组成与稳定常数的测定
实验十五 磺基水酸和铁(III )配合物的组成及稳定常数的测定【实验目的】了解光度法测定配合物的组分及其稳定常数的原理和方法。
测定pH ﹤2.5时磺基水酸铁的组成及其稳定常数。
学习分光光度计的使用。
【实验原理】磺基水酸(,简式为R H 3)与+3Fe 可以形成稳定的配合物,因溶液pH 的不同,形成配合物的组成也不同。
本实验将测定pH ﹤2.5时形成红褐色的磺基水酸合铁(III )配离子的组成及其稳定常数。
测定配合物的组成常用光度法,其基本原理如下。
当一束波长一定的单色光通过有色溶液时一部分光被溶液吸收,一部分光透过溶液。
对光的被溶液吸收和投过程度,通常有两种表示方法:一种是同透光率T 表示。
即透过光的强度t I 与射入光的强度0I 之比:I I T t=另一种试用吸光度A (又称消光法,光密度)来表示。
它是取透光率的负对数:tI I T A 0lglg =-= A 值大表示光被有色溶液吸收的程度大,反之A 值小,光被溶液吸收的程度小。
实验结果证明:有色溶液对光的吸收程度与溶液的浓度c 和光穿过的液层厚度d 的乘积成正比。
这一规律称朗波—比耳定律:cd A ε=式中ε是消光系数(或吸光系数)。
当波长一定时,它是有色物质的一个特征常数。
由于所测溶液中磺基水酸是无色的,+3Fe 溶液的浓度很稀,也可认为是无色的,只是磺基水酸铁配合离子(n MR )是有色的,因此,溶液的吸光度只与配离子的浓度成正比。
通过对溶液吸光度的测定,可求出该配离子的组成。
下面介绍一种常用方法:等摩尔系列法:即用一定波长的单色光,测定一系列组分变化的溶液的吸光度(中心离子M 和配体R 的总物质的量保持不变,而M 和R 的摩尔分数连续[][][])RM/(R+图15—1 A—[][][])RM/(R+曲线变化)。
显然,在这一系列溶液中,有一些溶液的金属离子是过量的。
而另一些溶液配体也是过量的;在这两部分溶液中,配离子的浓度都不可达到最大值;只有当溶液中金属离子与配体的摩尔比与配离子的组成一致时配离子的浓度才能最大。
铁(III)离子与磺基水杨酸配合物的组成和稳定常数的测定
五.数据处理
以吸光度 A 为纵坐标,体积比 VFe /( VFe 中的按钮可完成作图过程。
3+ 3+
+VL),即摩尔分数为横坐标作图,点击图 8
图 8 实验数据绘图过程
图 2 容量瓶的使用 (2)移液管的使用, 以及用移液管在烧杯中配制系列溶液。
图 3 移液管的使用及正确操作演示 (3)分光光度计的使用方法。 ① 721 型分光光度计的使用
图 4
721 型分光光度计的仪器简图
(1)仪器预热约 20min。 (2)灵敏度选择:放大器灵敏度分五档,是逐步增加的,1 档最低。其选择原则是保证能 使空白溶液很好调到透光率 100 的情况下,尽可能采用较低档,这样仪器将有更高的稳定 性。所以,使用时一般灵敏度都放在 1 档,灵敏度不够时再逐步升高。不过要注意,改变 灵敏度后要重新调透光率 0 和透光率 100。 (3)预热光度计:预热后,要连续几次调透光率 0 和透光率 100,仪器才可开始进行测量。 (4)测量溶液光密度:打开比色皿暗箱盖,取出比色皿架,除已装空白溶液的比色皿外, 其余 3 个比色皿分别用去离子水和所装溶液洗 2~3 遍,接着依次装入不同浓度的标准系列 溶液或未知液,液面应高于比色皿的 2/3,溶液(千万不要使劲擦,以免磨毛比色皿的透光 面) ,将它们依次放到比色皿架内,并把比色皿放回暗箱内定位销上(尽量贴近左面,光面 穿过光路) ,把比色皿暗箱盖合上。
离子的解离度为: MLn 起始浓度 c M 0 cα
而配离子的稳定常数 K 稳可由下列平衡式导出: + nL (电荷省去) 0 n cα
平衡浓度 c-cα
K稳
=
式中 c 为 B 点或 E 点所对应的金属离子的浓度,α为解离度。
实验四磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及其稳定常数的测定共28页文档
42、法律的力量应当跟随着公民,就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚
43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊
44、人类受制于法律,法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ,而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做,明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生,以及整个命运 的,只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定
《工程化学实验》备课笔记磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定实验目的1.掌握用比色法测定配合物的组成和配离子的稳定常数的原理和方法。
2.进一步学习分光光度计的使用及有关实验数据的处理方法。
实验原理磺基水杨酸( ,简式为H3R)的一级电离常数K1θ=3×10-3与Fe3+可以形成稳定的配合物,因溶液的pH不同,形在配合物的组成也不同。
磺基水杨酸溶液是无色的,Fe3+的浓度很稀时也可以认为是无色的,它们在pH 值为2~3时,生成紫红色的螯合物(有一个配位体),反应可表示如下:pH值为4~9时,生成红色螯合物(有2个配位体);pH值为9~11.5时,生成黄色螯合物(有3个配位体);pH>12时,有色螯合物,被破坏而生成Fe(OH)3沉淀。
测定配合物的组成常用光度计,其前提条件是溶液中的中心离子和配位体都为无色,只有它们所形成的配合物有色.本实验是在pH值为2~3的条件下,用光度法测定上述配合物的组成和稳定常数的,如前所述,测定的前提条件是基本满足的;实验中用高氯酸(HClO4)来控制溶液的pH值和作空白溶液(其优点主要是ClO4—不易与金属离子配合)。
由朗伯—比尔定律可知,所测溶液的吸光度在液层厚度一定时,只与配离子的浓度成正比。
通过对溶液吸光度的测定,可以求出该配离子的组成。
下面介绍一种常用的测定方法:等摩尔系列法:即用一定波长的单色光,测定一系列变化组分的溶液的吸光度(中心离子M和配体R的总摩尔数保持不变,而M和R的摩尔分数连续变化)。
显然,在这一系列的溶液中,有一些溶液中金属离子是过量的,而另一些溶液中配体是过量的;在这两部分溶液中,配离子的浓度都不可能达到最大值;只有当溶液离子与配体的摩尔数之比与配离子的组成一致时;配离子的浓度才能最大。
由于中心离子和配体基本无色,只有配离子有色,所以配离子的浓度越大,溶液颜色越深,其吸光度也就越大,若以吸光度对配体的摩尔分数作图,则从图上最大吸收峰处可以求得配合物的组成n值,如图所示,根据最大吸收处:等摩尔系列法由此可知该配合物的组成(MR)。
实验23磺基水杨酸铁(Ⅲ)配合物的组成及K稳的测定
实验23 磺基水杨酸铁(Ⅲ)配合物的组成及K稳的测定[实验目的]1、了解分光光度计测定配合物组成及K稳的原理和方法。
2、测定PH<2.5时磺基水杨酸铁(Ⅲ)的组成及K稳。
3、练习使用分光光度计。
[实验原理]磺基水杨酸(HO SO3H,简式H3R)与Fe3+可形成稳定的配合物,因溶液PH值不同,其组成也不相同。
本实验测PH<2.5时所形成红褐色磺基水杨酸铁(Ⅲ)配离子的组成及K稳。
实验中用HClO4溶液来控制PH值。
1、分光光度法测定配合物组成的基本原理:①用透光率T表示:即透光的强度I t与入射光强度I0之比。
T=I t/I0②用吸光度D表示(又称消光度、光密度),它是透光率的负对数:D=-lgT=lgI0/I tD值大表示光被有色溶液吸收的程度大:反之亦然。
2、朗伯—比尔定律D=ε c L即:一束单色光通过有色溶液时,有色溶液的吸光度与溶液的浓度c和液层厚度L乘积成正比(ε为消光系数,λ0一定时,ε为特征常数)。
3、可行性论证所测溶液中,H3R为无色,Fe3+溶液的浓度很稀,也可认为无色,只有MR x是有色的(磺基水杨酸铁(Ⅲ)配离子为有色)。
因此,溶液的吸光度D只与配离子浓度成正比。
通过对溶液吸光度的测定,可以求出该配离子的组成。
4、配离子组成的求得(分光光度法求时,常用的两种方法):①等摩尔系列法(连续变化法,本实验采用此法):保持(n M+n R)不变的前提下,使M和R的摩尔分数连续变化而配制一系列溶液,显然,这些溶液中必有一种物质过量,配离子浓度不可能达最大。
只有当溶液中M与R的物质的量之比与配离子组成一致时,C MRx才最大。
MR x的浓度增大,溶液颜色加深,D增大。
若x值,如图1:=n R/n总=0.5=n M/n总=0.5x值=x R/x M=1(图1)中心离子摩尔分数由图1可以看出x=1,该配合物组成为MR,最大吸光度A点可以认为是M和R全部形成配合物时的吸光度,其值为D1,由于部分离解,其浓度要稍小一些,所以实测吸光度为B点,其值为D2,因此配离子的离解度〆可表示为:〆=(D1-D2)/D1再由1:1组成关系,即可求出表观稳定常数Kˊ,M + R == MR平衡时c〆c〆c-c〆Kˊ=[MR]/([M][R])=(1-〆)/c〆2(式中C为相应于A点的金属离子M的浓度)考虑弱酸的电离平衡,对Kˊ加以校正,校正后得K稳:lgK稳=lg Kˊ+lgθ(θ为酸效应系数)(对于H3R,PH=2时,lgθ=10.2)应该指出:该法应用于研究络合比高或离解度较大的络合物,得不到准确的结果。
磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定
磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物的组成及稳定常数的测定磺基水杨酸合铁(III)配合物的组成及稳定常数的测定,听起来就像是一道化学题目,让人感到有些头疼。
我们可以用一种轻松幽默的方式来解决这个问题。
我们需要了解什么是磺基水杨酸合铁(III)配合物。
简单来说,它就是一种由铁离子和磺基水杨酸组成的化合物。
这个名字听起来有点复杂,但是只要我们用一些日常俚语和成语俗语来解释一下,就会变得容易理解了。
磺基水杨酸合铁(III)配合物,就像是一个“团队合作”。
在这个团队里,铁离子是一个“领袖”,它负责带领其他成员一起工作。
而磺基水杨酸则是一个“辅助者”,它可以帮助领袖更好地完成任务。
这个团队的目标是“共同进步”,也就是说,只有当每个人都尽自己的最大努力时,整个团队才能取得成功。
现在我们已经了解了磺基水杨酸合铁(III)配合物的基本概念,接下来就是要测定它的组成和稳定常数了。
这就像是要找到这个团队的“优势和劣势”,以便更好地发挥它们的作用。
我们需要进行实验,测量出磺基水杨酸合铁(III)配合物中铁离子和磺基水杨酸的质量分数。
这个过程需要非常精确,因为任何一个小小的误差都可能导致结果不准确。
接着,我们需要计算出磺基水杨酸合铁(III)配合物的摩尔质量。
这就像是要知道每个成员的“体重”,这样才能知道整个团队的总质量。
我们需要根据实验数据计算出磺基水杨酸合铁(III)配合物的稳定常数。
这个常数反映了这个团队的“凝聚力”,也就是说,只有当团队成员之间的协作紧密时,整个团队才能保持稳定。
通过以上步骤,我们就可以得出磺基水杨酸合铁(III)配合物的组成及稳定常数了。
虽然这个过程看起来有些枯燥无味,但是只要我们用心去做,就能得到令人满意的结果。
磺基水杨酸合铁(III)配合物的组成及稳定常数的测定并不是一件难事。
只要我们用一些日常俚语和成语俗语来解释一下,就会变得容易理解了。
不要被题目吓倒哦!。
实验目的磺基水杨酸与三价铁离子配合物的组成及稳定常数的测定
分光光度计的使用注意事项: (1) 比色皿的清洁程度,直接影响实验结果。因此,
特别要将比色皿清洗干净。装样前处理:自来水反复冲 洗→蒸馏水漂洗2次→待装溶液漂洗2次。必要时,需用 浓硝酸或铬酸洗液短时间浸泡。 用完后用自来水和蒸馏 水洗净并用檫镜纸檫干放回比色皿盒中。
28
(2) 拿放比色皿时,应持其“毛面”,不要接触“光面”。
35
实验总结
• 若测得的1#、11#溶液的吸光度不为零,作图 时如何处理?
• 从理论上说,只有Fe3+或只有磺基水杨酸的 溶液中,由于没有配合物生成,吸光度应该 与蒸馏水一样为零
• 作图时按零处理
36
实验总结
• 经文献查阅, Fe3+与磺基水杨酸形成的1:1 型配合物的稳定常数为1014.64,而根据实验 数据计算出的稳定常数与该值相差悬殊, 原因是什么?
样品液3 样品液2 样品液1 参比液
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将参比液拉入光路中,按 “100%T”键调T为100%,此 时仪器显示“BLA”,表示仪器 正在自动校正,校正完毕后显 示“100.0”。
“100%T”键
26
⑥ 样品测定: 将MODE转换为“ABSORBANCE”,显色屏读数为
0.000,然后将样品液分别拉入光路中,此时显示测 得的样品吸光度。
22
③ 波长选择:用波长调节旋钮设置所需的波长
23
④ 调零
光路断开或照射在纯黑体上时进行调零
打开样品室盖,在T方式下按“0%”键,此时仪器
自动校正后显示“0.000”。
T模式
“0%”键
24
⑤ 调满 在比色皿槽中,依次放入参比液,样品液1和样品
液2等,盖上样品室盖(注意透光截面垂直于光路方向)。
磺基水杨酸合铁配合物
磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合物 的组成及稳定常数
• 目的与要求 • 实验的重点和难点 • 仪器和试剂 • 基本操作 • 实验原理 • 实验内容 •数据记录和处理 • 思考题 •注意事项
实验目的 1、了解光度法测配合物配位数和稳定常数的
一种原理和方法; 2、测定pH<2.5时,磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配合
本实验是测定pH=2~3时形成的红褐色磺 基水杨酸铁配离子的组成及其稳定常数,实
验中是通过加入一定量的HClO4来控制溶液的 pH值。
A
A2
吸
光 度
A1
0
B` V m /(V m + V L)
配合物组成的确定:
上述所测的系列溶液中,只有在溶液中金
属离子和配体的摩尔比与配合物的组成一致
时,才会有最大吸收。因此,在曲线最高点所对应 的溶液的组成(M和R的摩尔比)即为该配合物的组成。 如上图,若与吸光度最大点所对应的M与R的摩尔比 为1:1,则配合物组成为MR型,若M与R的摩尔比为 1:2,则配合物为MR2型。
移液管取10.00mL 0.0100mol·L-1磺基水杨酸于 100mL容量甁中,用0.01mol·L-1 HClO4稀释定容 , 得到0.0010mol·L-1磺基水杨酸
2、吸光度的测定 将11个50ml容量瓶洗净编号,用三支
10mL吸量管按下表列出的体积,分别吸取 0.01mol·L-1 HClO4、0.0010mol·L-1Fe3+、 0.0010mol·L-1磺基水杨酸、一一注入11只已 经编号的50mL烧杯中,摇匀。
配合物稳定பைடு நூலகம்数确定:
按照朗伯-比尔定律,若M与R全形成了配 合物MRn,则吸光度—物质的量比图应是一条 直线,有明显的最大值B,与B相对应的A2是配 离子MRn不解离时的最大吸光度,实测对应吸 光度A1是由于配合物部分解离后剩下的那部分 配合物的吸光度,设配合物的离解度α, 可表示 为:
磺基水杨酸合铜配合物的组成及其稳定常数的测定
磺基水杨酸合铜配合物的组成及其稳定常数的测定一、实验目的1.了解光度法测定配合物的组成及稳定常数的原理和方法。
2.学习分光光度计的使用。
3.巩固酸度计的使用。
二、实验原理磺基水杨酸是弱酸(以H 3R 表示),在不同pH 值溶液中可与Cu 2+形成组成不同的配合物。
pH ≈ 5 时Cu 2+ 与磺基水杨酸能形成稳定的1:1 的亮绿色配合物,pH >8.5则形成1:2 深绿色配合物。
本实验是测定pH=5时磺基水杨酸合铜配合物的组成和稳定常数。
测定配位化合物的组成常用光度法。
根据郎伯-比尔定律:A = K ·c ·l ,当液层的厚度固定时,溶液的吸光度与有色物质的浓度成正比。
即:A= k ’ ·c 。
本实验采用等摩尔系列法测定配位化合物的组成和稳定常数。
只有当溶液中金属离子与配体的摩尔比和配离子的组成一致时,配离子的浓度才能最大,由于金属离子和配体基本无色,所以配离子的浓度越大,溶液的颜色越深,吸光度值也就越大。
这样测定系列溶液的吸光度A ,以A 对c M /(c M +c R )作图,则吸光度值最大所对应的溶液组成也就是配合物的组成。
pH =4. 5 时Cu 2+与磺基水杨酸能形成稳定的亮绿色配合物,并且此配合物在700nm 有最大吸收值。
因此,可通过测定系列溶液在此波长下的吸光度A ,即可求出配合物的组成及稳定常数。
计算公式如下MM RX+c c c =R M 1Xn Xc c -==s 2M[M R ]1-[M][R]K c αα==三、仪器与试剂仪器:移液管 吸量管容量瓶(50ml 11个) 烧杯(50ml 11个) 721型分光光度计 pHS-3C 型酸度计 试剂:磺基水杨酸(0.1mol ·L -1) 24H SO (0.5mol ·L -1,)NaOH (0.5、1.0mol ·L -1) 4U C SO (0.1mol ·L -1) 四、主要实验步骤编号 V (Cu 2+)/mLV( H 3R)/mL c M /(c M +c R )A 1 0.00 20.00 2 2.00 18.00 3 4.00 16.00 4 6.00 14.00 5 8.00 12.00 6 10.00 10.00 7 12.00 8.00 8 14.00 6.00 916.004.0010 18.00 2.0011 20.00 0.002、用0.5mol·L-1NaOH溶液在pHS-3C型酸度计上调节各溶液pH为4.5(此时溶液为黄绿色,无沉淀。
磺基水杨酸合铁(Ⅲ)的组成和K稳的测定(分光光度法)
磺基水杨酸合铁(Ⅲ)的组成和K 稳的测定(分光光度法)一、实验目的1.初步了解分光光度法测定溶液中配合物的组成和稳定常数的原理和方法。
2.学习有关实验数据的处理方法。
3.练习使用分光光度计。
二、实验原理当一束具有一定波长的单色光通过一定宽度的有色溶液时,有色物质对光的吸收程度(用吸光度A 表示)与有色物质的浓度、液层宽度成正比:A =Kbc这就是朗伯-比耳定律。
式中c 为有色物质浓度;b 为液层宽度;K 为比例常数,其数值与入射光的波长、有色物质的性质和温度有关。
当有色物质成分明确,其相对分子质量已知的情况下,可用ε代替K ,ε称摩尔吸光系数,在数值上等于单位摩尔浓度在单位光程中所测得的溶液的吸光度:A =εbc磺基水杨酸与Fe 3+形成的配合物的组成和颜色因pH 不同而异。
当溶液的pH <4时,形成紫红色的配合物;pH 在4~10 间生成红色的配合物;pH 在10左右时,生成黄色配合物。
本实验用等物质的量系列法测定pH=2时磺基水杨酸与Fe 3+形成的配合物的组成和稳定常数。
等物质的量系列法就是在保持每份溶液中金属离子的浓度(c M )与配体的浓度(c R )之和不变(即总的物质的量不变)的前提下,改变这两种溶液的相对量,配制一系列溶液并测定每份溶液的吸光度。
若以不同的物质的量比RM M n n n 与对应的吸光度A 作图得物质的量比-吸光度曲线,曲线上与吸光度极大值相对应的物质的量比就是该有色配合物中金属离子与配体的组成之比。
图1表示一个典型的低稳定性的配合物MR 的物质的量比与吸光度曲线,将两边直线部分延长相交于B ,B 点位于50%处,即金属离子与配体的物质的量比为1:1。
从图可见,当物质完全以MR 形式存在时,在B 点MR 的浓度最大,对应的吸光度为A 1,但由于配合物一部分离解,实验测得的最大吸光度对应于E 点的A 2。
若配合物的解离度为α,则图1物质的量比—吸光度曲线α =121A A A - l:l 型配合物的标准稳定常数K 可由下列平衡关系导出:M + MR起始浓度 0 0 c平衡浓度 cα cα c (1-α)21ααc c c c K R M MR -=⋅=式中,c MR 、、c M 、c R 为离解平衡时的各物质浓度,c 是溶液内MR 的起始浓度,即当RM M n n n +=50%时,其值相当于溶液中金属离子或配位体的起始浓度的一半。
磺基水杨酸合铁配合物的组成及其稳定常数的测定
实验七铁(III)离子与磺基水杨酸配合物的组成和稳定常数的测定一、实验目的1.了解采用分光光度法测定配合物组成和稳定常数的原理和方法。
2.学习用图解法处理实验数据的方法。
3.进一步学习分光光度计使用方法,了解其工作原理。
4. 进一步练习吸量管、容量瓶的使用二、实验原理R)可以与Fe3+ 形成稳定的配合磺基水杨酸(简式为H3物。
配合物的组成随溶液pH值的不同而改变。
在pH=2~3、4~9、9~11时,磺基水杨酸与Fe3+能分别形成三种不同颜色、不同组成的配离子。
本实验是测定pH=2~3时所形成的红褐色磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配离子的组溶液来控制溶液的pH值。
成及其稳定常数。
实验中通过加入一定量的HClO4由于所测溶液中磺基水杨酸是无色的,Fe3+溶液的浓度很小,也可认为是无色的,只有磺基水杨酸合铁(Ⅲ)配离子(MRn)是有色的。
根据朗伯—比耳定律A=εbc可知,当波长λ、溶液的温度T及比色皿的厚度b均一定时,溶液的吸光度A只与有色配离子的浓度c成正比。
通过对溶液吸光度的测定,可以求出配离子的组成。
用光度法测定配离子组成,通常有摩尔比法、等摩尔连续变化法、斜率法和平衡移动法等,每种方法都有一定的适用范围,本实验采用等摩尔连续变化法,通过分光光度计测定配位化合物的组成。
具体操作时,取用摩尔浓度相等的金属离子溶液和配位体溶液,按照不同的体积比(即摩尔数之比)配成一系列溶液,测定其吸光度值。
以吸光度值 A 为纵坐标,体积分数(,即摩尔分数。
式中:V M为金属离子溶液的体积,V L为配位体溶液的体积)为横坐标作图得如图1所示的曲线,将曲线两边的直线部分延长相交于B点,B点对应的吸光度值A B 最大。
由B点对应的摩尔分数值,可计算配离子中金属离子与配位体的摩尔数之比,即可求得配离子MLn 中配位体的数目n 。
图 1 配位体摩尔分数-吸光度图在图1中,在B点最大吸收处对应的摩尔分数值为0.5,则:即:金属离子与配位体摩尔数之比为1︰1。
等摩尔连续变化法测定磺基水扬酸合铁的组成及稳定
光度法对磺基水杨酸铁配合物的组成及稳定常数的实验研究四:等摩尔连续变化法测定磺基水扬酸合铁的组成及稳定fggdj分光光度计来源:东海仪表等摩尔连续变化法是配制一系列溶液,保持溶液中度、离子强度、温度和金属离子与配体的总物质的量不变改变金属离子cM和配体的摩尔分数使之连续化,在最大吸收波长处测定各溶液的吸光度,以吸光度A配体的摩尔分数xR作图(图4),根据两边线性部分的延线相交之点所对应的配体摩尔分数值,即可求出配合的组成比可以认为相交之点Amax为配合物以n完全配位而不离解的吸光度,而实验测得值为A,两者之差就是由配合物离解所造成的.由此可求K稳,相应计算同摩尔比法.按表2配制溶液,用1cm比色皿,以1号试剂作参比液在500nm处测各溶液的吸光度,以A对xR作图,确定n.并求K稳.实验数值表明,摩尔比法和等摩尔连续变化法两种测定方法的配位数相同,最大吸光度偏差为0.002,实验测量值偏差为0.003,解离度偏差为0.028,平衡常数数值相对偏差为2.5%.考虑误差来源,认为两种分析方法无显著性差异.一、实验原理1、 等物质的量系列法求配合物组成及稳定常数对于配合物体系而言,如果组成配合物的中心离子和配体的吸收光谱与配合物不重合。
就可以选择对配合物有较大吸收的波长,测得平衡体系吸光度与相应的配合物浓度[MLn]间应符合:,得知了吸光度A 就可以求出的浓度。
本实验选用磺基水杨酸(简写为H 3R )与Fe 3+形成的配位平衡体系, H 3R 和Fe 3+等试剂与配合物的吸收光谱不重合,因此可用分光光度法测定。
但由于配位反应:所以配合物的组成受溶液的pH 影响,在pH=2~3时, 4~9时,9~11时,二者可形成三种颜色不同、组成不同的配离子。
本实验是测定pH=2~3时形成的红褐色磺基水杨酸铁配离子的组成及其稳定常数,实验中是通过加入一定量的HClO 4来控制溶液的pH 值。
由于配合物系统的复杂性,因此建立了不同的平衡系统及相应的处理方法,本实验选用等物质的量连续变化法(浓比递变法)。
实验十五 磺基水杨酸和铁(III)配合物的组成及稳定常数的测定
实验十五磺基水杨酸和铁(III)配合物的组成及稳定常数的测定【实验目的】了解光度法测定配合物的组分及其稳定常数的原理和方法。
测定pH﹤2.5时磺基水杨酸铁的组成及其稳定常数。
学习分光光度计的使用。
【实验原理】磺基水杨酸(,简式为)与可以形成稳定的配合物,因溶液pH 的不同,形成配合物的组成也不同。
本实验将测定pH﹤2.5时形成红褐色的磺基水杨酸合铁(III)配离子的组成及其稳定常数。
测定配合物的组成常用光度法,其基本原理如下。
当一束波长一定的单色光通过有色溶液时一部分光被溶液吸收,一部分光透过溶液。
对光的被溶液吸收和投过程度,通常有两种表示方法:一种是同透光率表示。
即透过光的强度与射入光的强度之比:另一种试用吸光度(又称消光法,光密度)来表示。
它是取透光率的负对数:值大表示光被有色溶液吸收的程度大,反之值小,光被溶液吸收的程度小。
实验结果证明:有色溶液对光的吸收程度与溶液的浓度和光穿过的液层厚度的乘积成正比。
这一规律称朗波—比耳定律:式中是消光系数(或吸光系数)。
当波长一定时,它是有色物质的一个特征常数。
由于所测溶液中磺基水杨酸是无色的,溶液的浓度很稀,也可认为是无色的,只是磺基水杨酸铁配合离子()是有色的,因此,溶液的吸光度只与配离子的浓度成正比。
通过对溶液吸光度的测定,可求出该配离子的组成。
下面介绍一种常用方法:等摩尔系列法:即用一定波长的单色光,测定一系列组分变化的溶液的吸光度(中心离子M和配体R的总物质的量保持不变,而M和R的摩尔分数连续变化)。
显然,在这一系列溶液中,有一些溶液的金属离子是过量的。
而另一些溶液配体也是过量的;在这两部分溶液中,配离子的浓度都不可达到最大值;只有当溶液中金属离子与配体的摩尔比与配离子的组成一致时配离子的浓度才能最大。
由于中心离子和配体对光几乎不吸收,所以配离子的浓度越大,溶液的吸光度也越大,总的来说就是在特定波长下,测定一系列的组成溶液的吸光度,作—的曲线图,则曲线必然存在着极大值,而极大值所对应的溶液组成就是配合物的组成。
磺基水杨酸铁配合物稳定常数的测定
磺基水杨酸铁配合物稳定常数的测定一.实验目的1.了解比色法测定溶液中配合物的组成和稳定常数的原理。
2.学习分光光度计的使用方法。
二.基本原理磺基水杨酸(SO 3HHOCOOH简化为H 3R ),与Fe 3+可以形成稳定的配合物,配合物的组成随溶液的pH 值的不同而改变。
在pH=2~3时,pH=4~9时,pH=9~11.5时,磺基水杨酸与Fe 3+能分别形成不同颜色且具有不同组成的配离子。
本试验是测定pH=2~3时形成的紫红色的磺基水杨酸铁配离子的组成及其稳定常数。
实验中通过加入一定量的HClO 4溶液来控制溶液的pH 值。
测定配离子的组成时,分光光度法是一种有效的方法。
实验中,常用的方法有两种:一是摩尔比法,一是等摩尔数连续变化法(也叫浓比递变法)。
本实验采用后者,用上述方法时要求溶液中的配离子是有色的,并且在一定条件下只生成这一种配合物,本实验中所用的磺基水杨酸是无色的,Fe 3+溶液很稀,也可以认为是无色的,只有磺基水杨酸铁配离子显紫红色,并且能一定程度的吸收波长为500nm 的单色光。
光密度又称吸光度,是指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数,可用分光光度计测定。
光密度与浓度的关系可用比尔定律表示:CL A ε=其中:A 代表光密度;ε代表某一有色物质的特征常数,称之为消光系数;L 为液层厚度;C 为溶液浓度,当液层厚度一定时,则溶液光密度就只与溶液的浓度成正比。
本实验过程中,保持溶液中金属离子的浓度(C M )与配位体的浓度(C R )之和不变(即总摩尔数不变)的前提下,改变C M 与C R 的相对量,配制一系列溶液,测其光密度,然后再以光密度A 为纵坐标,以溶液的组成(配位体的物质的量分数)为横坐标作图,得一曲线,如图1所示,显然,在这一系列溶液中,有一些是金属离子过量,而另一些溶液则是配位体过量,在这两部分溶液中,溶液离子的浓度都不可能到最大值,因此溶液的光密度也不可能达到最大值,只有当溶液中金属离子与配位体的摩尔比与配离子的组成一致时,配离子的浓度才最大,因而光密度才最大,所以光密度最大值所对应的溶液的组成,实际上就是配合物的组成。
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光度法对磺基水杨酸铁配合物的组成及稳定常数的实验研究四:等摩尔连续变化法测
定磺基水扬酸合铁的组成及稳定
fggdj分光光度计来源:东海仪表
等摩尔连续变化法是配制一系列溶液,保持溶液中度、离子强度、温度和金属离子与配体的总物质的量不
变改变金属离子cM和配体的摩尔分数使之连续化,在最大吸收波长处测定各溶液的吸光度,以吸光
度A配体的摩尔分数xR作图(图4),根据两边线性部分的延线相交之点所对应的配体摩尔分数值,即可求出
配合的组成比
可以认为相交之点Amax为配合物以n完全配位而不离解的吸光度,而实验测得值为A,两者之差就是由配合物离解所造成的.由此可求K稳,相应计算同摩尔比法.按表2配制溶液,用1cm比色皿,以1号试剂作参比液在500nm处测各溶液的吸光度,以A对xR作图,确定n.并求K稳.实验数值表明,摩尔比法和等摩尔连续变化法两种测定方法的配位数相同,最大吸光度偏差为0.002,实验测量值偏差为0.003,解离度偏差为0.028,平衡常数数值相对偏差为2.5%.考虑误差来源,认为两种分析方法无显著性差异.
一、
实验原理
1、 等物质的量系列法求配合物组成及稳定常数
对于配合物体系而言,如果组成配合物的中心离子和配体的吸收光谱与配合物不重合。
就可以选择对配合物有较大吸收的波长,测得平衡体系吸光度与相应的配合物浓度[MLn]间应符合:,得知了吸光度A 就可以求出的浓度。
本实验选用磺基水杨酸(简写为H 3R )与Fe 3+形成的配位平衡体系, H 3R 和Fe 3+等试剂与配合物的吸收光谱不重合,因此可用分光光度法测定。
但由于配位反应:
所以配合物的组成受溶液的pH 影响,在pH=2~3时, 4~9时,9~11时,二者可形成三
种颜色不同、组成不同的配离子。
本实验是测定pH=2~3时形成的红褐色磺基水杨酸铁配离子的组成及其稳定常数,实验中是通过加入一定量的HClO 4来控制溶液的pH 值。
由于配合物系统的复杂性,因此建立了不同的平衡系统及相应的处理方法,本实验选用等物质的量连续变化法(浓比递变法)。
所谓等物质的量变化法就是保持金属离子和配体二者的总物质的量(摩尔数)不变,将金属离子和配体按不同物质的量(摩尔)比混合,配制系列等体积溶液(即配置一系列保持金属离子浓度C 和配体浓度之和不变的溶液)
,分别测其吸光度。
虽然这一系列溶液中总
物质的量相等,但M与R的物质的量(摩尔)比是不同的,即有一些溶液中M离子是过量的,在另一些溶液中配体过量的,在这两部分溶液中配离子的浓度不可能达到最大值,只有当溶液中配体与金属离子浓度之比与配离子的组成一致时,配离子浓度才能最大,因而此时吸光度最大。
如果溶液中只生成—种配合物,随着金属离子浓度由小到大,配合物浓度先递增再递减,相应的吸光度也如此变化,以吸光度A为纵标,以摩尔分数(配体和中心离子浓度相同时,可用体积分数为横标作图,所得的“吸光度一—物质的量比”曲线,—定会出现极大值,如图3—11所示。
1、配合物组成的确定,上述所测的系列溶液中,只有在溶液中金属离子和配体的摩尔比与配合物的组成一致时,才会有最大吸收。
因此,在曲线最高点所对应的溶液的组成(M 和R的摩尔比)即为该配合物的组成。
如图3—11所示,若与吸光度最大点所对应的M与R 的摩尔比为1:1,则配合物组成为MR型,若M与R的摩尔比为1:2,则配合物为MR2型。
2、配合物稳定常数确定:按照朗朗比尔定律,若M与R全形成了配合物MRn,则吸光度——物质的量比图应是—条折线,有明显的最大值B`如图3——22中实线所示,与B`相对应的A2是配离子MRn不解离时的最大吸光度,实测对应吸光度A1是由于配合物部分解离后剩下的那部分配合物的吸光度,设配合物的离解度
式中C为假设配合物MRn不发生任何解离时的浓度(即图中B’点的配离子浓度,为B`点时离子的初浓度),将由(1)式求出的a代入(2)时可求出表观稳定常数K稳。
由(2)式求出的与文献值相差很大,这是由于磺基水杨酸的加质子反应的影响(M和H同时竞争配体),在25℃时磺基水杨酸的羧基氢和酚基氢的离解常数分别为Ka2=5.37×10-3,Ka3=3.90×10-62。
lga又称为校正系数,对本实验而言,在时,=10.2,也可通过计算得出。
二、实验内容
将11个50ml容量瓶洗净编号,在1# 容量瓶中,用一支吸量管(作上HClO4记号)加入0.100 mol/L HClO4溶液5.00ml,用另一只吸量管(作上Fe3+记号)加入NH4Fe(SO4)2溶液0.0050 mol/L 10.00 ml,然后加蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
按同样方法根据表一所示各溶液的量将2#-11#容量瓶配好。
阅读材料
附一721分光光度计的结构及使用方法
一、仪器的基本结构
721分光光度计的构造比较简单,如图3-12所示,由光源部分,单色光器部分,比色皿部分,光量调节器,光电管暗合部分,指示表头和稳压装置等构成
二、仪器的使用方法
721分光光度计面版图
1.波长调节按钮;2调“0”按钮3.光
亮调节按钮;4. 灵敏度按钮;5.开关;
6. 指示灯;7.比色皿定位拉杆;
8.波长视孔;9.比色明暗盒盖;10. 电表;
操作步骤:
1、检查仪器零点
先检查电表的指针是否位于“0”刻
度,若不在“0”,可调节电表上的调正螺丝,使指针位于“0”刻度。
2、调节校正
(1)接通电源,打开稳压电表开关,带稳定至220V时,打开分光光度计开关,指示等亮,打开比色皿暗合盖,使电表指针位于零位,预热20分钟;
(2)转动波长调节器,从波长视孔观察,调节所需要的单色光波长;
(3)零位调整,一次放入准备好的四只已比色皿(其中一只为参比溶液)。
打开暗合箱,并将参比溶液放入校正位置,调节零位旋钮使指针指到零位。
(4)光量调节(100%旋钮调节),选择适当的灵敏度档(注1),盖上比色皿暗合盖,使广路通过参比溶液,旋转光量调节旋钮(顺时针转增加,逆时针转减少),使电表指针指在透光率“100%”处;
(5)重复(3)、(4)操作,调整透光率的“0”和“100%”位,待稳定后才可进行下部测量
3、测定,调好“0”和“100%”以后,上述所有旋钮不要再动,将比色皿定位器拉杆抽出一格,使1号待测液进入光路,并从电表上读出相应的吸光度A,然后依次测2号、3号溶液再校准一次“0”和“100%”,重复一次读数,读毕及时将暗合盖打开。
(注1:灵敏度档是根据不同单色光选择的,选用的原则是能使不同空白对照时能很好的用光量调节器调整电表指针于100%,一般是用最低档,若在低档使指针调不到100%处时,须先将光量调节旋钮回转后,再将灵敏度档调高,以免指针猛烈偏转而损坏。
)
三、仪器维护
1、仪器连续使用应不超过2小时,如果已超过,可间歇半小时后再用。
2、在使用过程中,当吸光度操作停止时,就应及时将暗合打开,以延长广电管使用寿命。
3、比色皿每次用完后,都要用蒸馏水洗净,用镜头纸将外面擦干,晾干后放回比色皿合内,特别注意保护比色皿的透光面。
4、仪器不能受潮,搬动仪器时,应将灵敏度档拨至最低档。
5、仪器用后,应将干燥剂袋放入暗合中,切断电源,盖上暗合盖,罩好仪器罩,并认真填写使用情况卡。